专利名称：一种三列圆柱滚子轴承径向气隙控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气隙控制系统，尤其是涉及一种三列圆柱滚子轴承径向气隙控制 系统。
背景技术：
三列圆柱滚子轴承，因其制造工艺简单(相对圆锥滚子轴承而言)，价格低廉，在风 力发电机中，尤其是在直驱风力发电机中，应用十分广泛。但是，由于安装上的限制，现有轴 承径向游隙往往是正游隙，无法保证轴承径向有负的游隙。随着风机功率的不断增大，主轴 承的尺寸也随之增大，为了保证其正常安装，轴承的径向游隙也要随着增大，而随着径向游 隙的增大，发电机定子与转子之间的气隙无法保证绝对均勻，这样，往往会产生不均勻的径 向磁拉力。而现有轴承径向游隙往往是正游隙，无法提供预紧力来抵消不均勻的径向磁拉 力，这样，往往会使得风机在工作时产生振动，影响风机的使用寿命。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供一种能使风机在工作时轴承径向 游隙始终保持负游隙状态的三列圆柱滚子轴承径向气隙控制系统。本发明的技术方案是其包括通风冷却系统、温度传感器I、温度传感器II和控制 器，所述温度传感器I设于轴承外圈II上靠近径向滚子附近，温度传感器II设于轴承内圈 上靠近径向滚子附近，通风冷却系统沿轴承内圈布置，通风冷却系统通过冷却管路与变频 风机相连，控制器通过信号线与温度传感器I、温度传感器II和变频风机相连。温度传感器I用于检测轴承外圈靠近径向滚子附近的温度，温度传感器II用于检 测轴承内圈靠近径向滚子附近的温度。轴承内圈和轴承外圈的标准温度差&可由公式& = ^KD* A)计算得出，式中，
Ai为轴承径向游隙的变化量，￡)为径向滚子的节圆直径，i为轴承热膨胀系数。根据计算结 果及,在控制器上设定轴承内圈温度比轴承外圈温度高温度传感器I和温度传感器II 分别将各自测得的轴承内圈的温度4和轴承外圈的温度h传到控制器进行比较，若4 _ h
大于“则控制器发出指令启动变频风机来冷却轴承内圈，直到4 不大于后则关闭变
频风机，这样，即可通过需要的轴承径向负游隙值来控制轴承内外圈温差，从而使得轴承内 圈向外膨胀产生一个预紧力，达到克服由于电机不均勻的径向磁拉力引起的振动的目的。使用本发明，可确保风机在工作时轴承径向游隙始终保持负游隙状态，有效克服 由于电机不均衡磁拉力引起的振动，有利于延长风机的使用寿命。
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。参照附图，本实施例包括通风冷却系统6、温度传感器I 3、温度传感器II 9和控制 器1，所述温度传感器I 3设于轴承外圈II 4上靠近径向滚子附近，温度传感器II 9设于轴 承内圈5上靠近径向滚子附近，通风冷却系统6沿轴承内圈5布置，通风冷却系统6通过冷 却管路7与变频风机8相连，控制器1通过信号线与温度传感器I 3、温度传感器II 9和变 频风机8相连。 轴承外圈包括轴承外圈I 2和轴承外圈II 4，因轴承外圈I 2和轴承外圈II 4是紧 固于一体的，在风机工作时，轴承外圈I 2的温度和轴承外圈II 4的温度是一样的，所以设 于轴承外圈II 4上的温度传感器I 3测得的温度即为整个轴承外圈的温度。温度传感器I 3用于检测轴承外圈靠近径向滚子附近的温度，温度传感器II 9用 于检测轴承内圈5靠近径向滚子附近的温度。轴承内圈和轴承外圈的标准温度差&可由公式& = Ai !{D A)计算得出，式中， L1为轴承径向游隙的变化量，◎为径向滚子的节圆直径j为轴承热膨胀系数。假设轴承径 向正游隙值为+0. 17mm，风机运行时，要求的轴承径向负游隙值为-0. 05mm，则轴承径向游 隙的变化量A/为0. 17+0. 05=0. 22mm ；本实施例中选用的径向滚子的节圆直径￡)为1640mm， 轴承的热膨胀系数11.3*104，由此可计算出轴承内圈和轴承外圈的标准温度差 =12°C。根据计算结果在控制器1上设定内圈5温度比外圈温度高12°C，由于外圈是裸 露在外界空气中的，所以在风机工作时，轴承外圈I 2、轴承外圈II 4的温度低于轴承内圈5
的温度，温度传感器I 3和温度传感器II 9分别将各自测得的轴承内圈5的温度4和轴承外 圈的温度。传到控制器1进行比较，若4 “ h大于12°C，则控制器1发出指令启动变频风机 8来冷却轴承内圈5，直到^ - t.2不大于12°C后才关闭变频风机8，这样，即可通过需要的轴
承径向负游隙值来控制轴承内外圈温差，从而使得轴承内圈向外膨胀产生一个预紧力，达 到克服由于电机不均勻的径向磁拉力引起的振动的目的。
权利要求
一种三列圆柱滚子轴承径向气隙控制系统，其特征在于，包括通风冷却系统、温度传感器Ⅰ、温度传感器Ⅱ和控制器，所述温度传感器Ⅰ设于轴承外圈Ⅱ上靠近径向滚子附近，温度传感器Ⅱ设于轴承内圈上靠近径向滚子附近，通风冷却系统沿轴承内圈布置，通风冷却系统通过冷却管路与变频风机相连，控制器通过信号线与温度传感器Ⅰ、温度传感器Ⅱ和变频风机相连。
全文摘要
一种三列圆柱滚子轴承径向气隙控制系统，其包括通风冷却系统、温度传感器Ⅰ、温度传感器Ⅱ和控制器，所述温度传感器Ⅰ设于轴承外圈Ⅱ上靠近径向滚子附近，温度传感器Ⅱ设于轴承内圈上靠近径向滚子附近，通风冷却系统沿轴承内圈布置，通风冷却系统通过冷却管路与变频风机相连，控制器通过信号线与温度传感器Ⅰ、温度传感器Ⅱ和变频风机相连。使用本发明，可确保风机在工作时轴承径向游隙始终保持负游隙状态，有效克服由于电机不均衡磁拉力引起的振动，有利于延长风机的使用寿命。
文档编号F16C25/08GK101858384SQ201010184929
公开日2010年10月13日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者尹耀安, 贺建湘, 陈习坤 申请人:湘电风能有限公司